Characteristics of faults and their implications for oil and gas enrichment in the Liaoxi Depression,Bohai Bay Basin,eastern China

The faults that developed in the Liaoxi Depression can be classified into three types according to their extent and connectivity with the source and reservoir rocks (i.e. type I faults, type II faults and type III faults). These faults played different roles in controlling the basin geomorphology; the formation and evolution of the source rocks, reservoir rocks, cap rocks and traps; and the migration and accumulation of hydrocarbons in the Liaoxi Depression. Extending from the basement to the Neogene strata, type I faults, which are the largest in the basin, mainly controlled the development and basin-scale geomorphology; type II faults mainly controlled the sub-tectonic zones; and type III faults mainly controlled the formation and evolution of the traps. The movements of type I and type II faults during the hydrocarbon expulsion period were closely related to oil and gas migration. The rates of fault activity varied among the different sags of the Liaoxi Depression. Type I faults in both the northern and southern sags appear to have moved considerably during the hydrocarbon generation and expulsion stages, which strongly promoted hydrocarbon migration, whereas weakly active type I faults in the central sag made limited contributions to hydrocarbon migration. The sealing behaviour of the faults controlled the hydrocarbon migration directions and locations, and the good lateral sealing ability of the type I faults in the northern and southern sags confined the accumulation of hydrocarbons within the sags independently. However, the type I faults in the central sag partially opened laterally, which increased the likelihood of hydrocarbon migration from the sag centre to the uplift and reduced the likelihood of hydrocarbon accumulation within the sag centre. Therefore, the oil- and gas-enrichment patterns in the Liaoxi Depression are closely related to the characteristics of the faults, with traps near types I and II faults showing an increased likelihood of oil- and gas-field formation, as observed with the JZ9-3, LD4-2 and LD5-2 wells, and traps located in the sags remote from types I and II faults showing a reduced likelihood of oil and gas accumulation.     

歧口凹陷埕北断阶区断砂组合样式及其对油气富集的控制作用

在陆相断陷盆地中,断裂与砂体是构成油气运移输导网络的主要要素。为了探究断砂组合输导条件控制下的油气运聚规律,本文对歧口凹陷埕北断阶区的断砂组合样式进行了划分,并通过断裂、砂体输导性的定量评价分析了不同样式断砂组合对油气运移成藏的控制作用。结果表明：依据断裂在油气成藏过程中的主要作用不同,划分了油源断裂与多套砂体上下叠置组合、输导断裂与砂体顺向或反向阶梯式组合、调节断裂与砂体"Y"字型组合,共3类4种断砂组合样式,在空间上形成了"接力式"的成藏模式。断砂组合对油气富集的控制作用主要体现在3个方面：①控制了油气藏的类型;油源断裂与多套砂体上下叠置组合主要控制形成岩性-构造、断块类油气藏,输导断裂与砂体顺向或反向阶梯式组合控制形成断块、断鼻和复合类油气藏,调节断裂与砂体"Y"字型组合控制形成断块类油气藏。②控制了油气的运移过程;油源断裂根部与大面积砂体组合沟通深层烃源,在油源断裂活动时,油气先沿断裂运移至浅层,并远距离运移至断阶区高部位富集,输导断裂与砂体顺向或反向阶梯式组合为油气提供阶梯式垂向-侧向运移通道,调节断裂与砂体组合则对油气富集起再调节分配作用。③控制了油气的聚集部位;当断裂输导概率f >50%,砂地比>0.50时,断砂组合起完全输导作用。在中浅层,油气沿输导断裂运移,输导断裂封堵性控制成藏;在中深层,油气富集程度则与砂地比值成正相关。     

东营凹陷民丰断裂带断层活动与油气成藏

基于三维地震、测井和录井等资料, 采用断层生长指数法, 结合油气成藏史研究, 分析了东营凹陷民丰断裂带的断层活动特征, 并探讨了断层活动与油气成藏的关系。研究结果表明, 研究区断层活动具有持续性和继承性, 呈现出2个活动高峰期, 即沙三上亚段和东营组沉积时期。不同断层以及同一断层不同部位活动性存在明显差异。10号断层规模较大, 活动性最强, 为该区最重要的油源断层, 断层活动强度自西向东呈现强-弱-强的变化规律, 断层活动与烃源岩主生排烃期匹配关系较好, 为油气成藏提供了良好的垂向运移条件; 而其余1-9号断层为发育在10号断层下降盘的次级调节断层, 活动性弱, 与成藏期匹配较差, 不利于油气成藏。      

高邮凹陷汉留1号断层输导通道的时空分布特征

汉留1号断层是苏北盆地高邮凹陷深凹带北侧边界断层。为了明确该断层输导通道的时间与空间分布特征,通过断层面几何形态、关键时期断层活动速率计算,阐释了汉留1号断层在两个油气主运移时期的输导能力,判识了输导通道的空间位置。研究表明,汉留1号断层在三垛组沉积期活动速率>25 m/Ma,断层开启具有输导能力,另一方面,汉留1号断层的断层面存在3个明显的凸面和2个凹面区域,因此,在该沉积期该断层在3个凸面区域发育3条输导通道。而在随后的盐城组至今的沉积期,断层活动强度减弱,活动速率<10 m/Ma,输导能力弱,垂向上主要起封闭作用。因此,空间上断层通道发育于断层面凸面位置;时间上,断层活动速率>25 m/Ma时通道开启,<10 m/Ma时通道关闭。就聚集而言,断层通道开启时油气沿断层向上运移聚集于上部滚动背斜圈闭中,闭合时聚集于下部断层圈闭中。     

大庆油田朝长地区扶余油层断层封闭性及其演化

使用Allan图法、泥岩涂抹因子法和断层泥比率法对大庆油田朝长地区扶余油层8条断层的侧向封闭性进行了研究,使用断面正压力结合泥岩塑性变形强度极限的方法对其垂向封闭性进行了研究,分别确定各断层在嫩江期末、明水期末和现今3个时期的侧向封闭性和垂向封闭性。嫩江期末除6号断层外其他断层均开启,便于青山口组烃源岩排出油气的充注,6号断层附近区域因其封闭而缺乏油源;明水期末断层开始封闭;到现今时期,除5号断层外其他断层均封闭,能够对已形成油藏提供很好的阻挡。5号断层3个时期对油气都缺乏有效阻挡,基本只起到了通道的作用。     

渤海湾盆地南堡凹陷断层对油气运聚的控制作用

在对南堡凹陷断层类型划分的基础上,利用地质统计法和地化分析等技术手段,从宏观到微观多个方面阐述了南堡凹陷断层对油气运聚的控制作用。根据断层的发育历史,将南堡凹陷断层划分为3类：长期活动型(Ⅰ类)、早期活动型(Ⅱ类)和晚期活动型(Ⅲ类)。其中Ⅰ类断层大多沟通油源,是油气纵向运移的主要通道,由于其多期活动,形成了南堡凹陷多套含油层系纵向上相互叠置的局面。断层活动的时期和强度控制油气纵向上的分配,而且油气在平面上主要分布在油源断层附近的断块圈闭中。断层封闭性在时间上具有明显的差异性,在油气运聚过程中扮演输导和封堵双重角色。反向遮挡断层圈闭无论在油气藏数量还是在烃柱高度方面均明显好于顺向断层遮挡圈闭,是南堡凹陷油气勘探的有利目标。断层遮挡圈闭的储量规模受断层封闭性影响,准确评价遮挡断层的封闭能力对于提高钻探成功率具有重要意义。     

胜利油田东营凹陷中央隆起带断层封闭模式研究

东营凹陷中央隆起带断裂系统复杂,断层封闭性直接控制油气藏形盛分布及油气藏规模,封闭性强的断层附近可形成大规模油气藏,封闭性差的断层附近油气藏规模小,甚至无油气藏形成.以岩性配置封闭模式、主应力封闭模式和泥岩沾污带封闭模式3种最主要的封闭模式为例建立了东营凹陷中央隆起带断层封闭模式.定量分析评价了东营凹陷中央隆起带断层封闭性,认为东营凹陷中央隆起带封闭性断层的最佳断面正应力为40~50 MPa,封闭性断层的泥岩沾污因子常小于2.6.针对某一具体断层判断其是否具有封闭性需多方面综合分析,不可简单地进行单因素分析.      

珠江口盆地珠一坳陷断裂控藏定量表征与有利勘探区预测

摘要：珠江口盆地珠一坳陷中浅层珠海组、珠江组、韩江组的油气主要来自深部烃源岩层系,断裂既是必备的油源通道又对油气藏形成和分布起到关键作用。为明确断裂对珠一坳陷珠海组-韩江组油气成藏的控制机制,对断裂分布及演化特征进行了分析,依据断裂活动时期和断开层位的不同将其分为5类：早期活动-深层切割型断层、中晚期活动-中浅层切割型断层、晚期活化-深浅切割型断层、继承性活动-深浅切割型断层、通天型断层。在对恩平南断裂带解剖的基础上,发现影响断裂控藏的因素主要有断裂类型、断裂活动速率、断裂规模和圈闭离断裂的平面距离。针对全区所发现油藏,对以上影响因素进行统计分析,结果表明：研究区深浅切割类断层控藏作用显著,且其断层活动速率中等时最有利于油气成藏,在15 m/Ma左右达到最大;断裂规模越大,越有利于油气成藏;圈闭距控藏断裂越近,含油气性越好。根据活动速率、断裂规模、断裂与圈闭的相对距离所拟合的定量控藏表征公式,发现现今探明的978%的油气藏均分布在深浅切割型断裂控藏概率大于05的区域。依此指出惠东低凸起及惠北半地堑东南部、恩平中半地堑东北部为下一步有利勘探区。     

济阳坳陷中生界古潜山油藏输导体系及成藏模式

济阳坳陷中生界古潜山具有构造变动复杂、储层非均质性明显等特点,输导体系的确定一直是该类油藏研究的难点.通过对济阳坳陷中生代以来的构造格架和沉积充填的研究,识别出不整合面、断层和潜山储集层3种输导类型.且研究表明济阳坳陷中生界发育40余条主断层和3个重要的不整合面,这些纵横交错的深大断裂与不整合面共同构成了中生界古潜山油藏的主要输导通道,并与潜山储集层一起对油气成藏起决定作用.根据断层和不整合面对油气输导作用的大小可识别出断层主导型和不整合面主导型两种输导通道组合,由此总结出凸起带、缓坡带和逆冲-褶皱带3种油气成藏模式.     

西湖凹陷杭州斜坡构造差异及其对成藏的影响

杭州斜坡是西湖凹陷油气勘探的新区,构造特征的研究是开展石油地质条件研究的基础。通过对杭州斜坡的结构、主控断裂的演化及其对油气运移控制作用的分析,探讨了斜坡结构差异及其对油气成藏的影响。研究结果表明:杭州斜坡分为北段、中段和南段三个部分,中段断层走向为北北东向,单个断层的延伸长度小但数量多,存在倾向东和倾向西的顺向断层和反向断层。迎翠轩主断裂在平湖组沉积时期持续活动,杭州斜坡中段在平湖组中段下部沉积时期断层活动最强,最大落差达800 m。迎翠轩主断层走向变化、断层两侧砂岩含量和岩性反演结果表明,杭州斜坡中段断层上升盘的砂体发育程度较北段差,封堵性优于北段。关键成藏期(23 Ma和12 Ma)杭州斜坡中段处在有利的油气运移通道之上,迎翠轩主断裂中段在15 Ma后基本不活动,有利于下降盘的油气聚集。     

断裂输导油气的机制及侧向分流控制因素探讨

断裂是具有复杂内部结构的地质体,是地下油气运移的重要通道。断裂可向空间各个方向输导油气,其中,纵向输导加侧向分流是断裂输导油气成藏的基本方式。在断裂活动周期的不同阶段,断裂输导油气的机制存在差异,特点也不尽相同;用圈闭充满度作为评定侧向分流强度的依据,分别比较储层、上覆泥岩、断层各要素与其相关性,综合评定认为上覆泥岩厚度是控制侧向分流的主要因素,储层厚度次之;总结认为,断裂输导具有“断-盖”联控的特点;珠一坳陷断裂输导成藏具有“双峰型”特征,区域性盖层与输导机制耦合控制了充注高峰分布。     

断裂控烃理论与油气勘探实践

断裂控烃理论认为, 断裂是叠合含油气盆地控制油气生运聚散和分布的根本原因; 断裂与油气藏的关系是枝与果、藤与瓜的关系; 科学的勘探思路是以断裂为基本线索, “沿枝(断裂) 摘果(油气藏), 顺藤(断裂) 摸瓜(油气藏) ”.运用断裂控烃理论研究表明, 北塘凹陷塘沽潜山油源断裂发育, 潜山油气藏成藏条件良好, 值得重视; 柴达木盆地的腹地控烃断裂发育, 资源潜力巨大, 具备形成大型、特大型油气藏的地质条件, 为油气勘探大转移提供了依据; 断裂控烃理论为HNFS凹陷找到了主力生排烃洼陷, 开辟了新的油气勘探领域.      

珠江口盆地恩平凹陷断层特征及其对新近系油气成藏的影响

断层是油气纵向输导的主要通道,其发育特征与断圈的油气成藏有着密切的联系。通过分析恩平凹陷断层特征,将该区断层划分为2个断层系统4类不同活动期次的断层,并系统研究了断层的构造样式、活动性和封闭性对本区新近系油气成藏的影响。结果表明：恩平凹陷新近系发育7种构造样式,控制着新近系各二级构造带圈闭发育类型,翘倾半背斜和背斜是该区最有利的成藏类型;长期型断层和晚期型断层是本区主要的控运断层,在油气运聚与成藏中断层具有通道和封堵的双重作用,其封堵性制约了油气烃柱高度,而活动性主导了新近系油气富集程度,且断层生长指数为1.09是该区控运期断层纵向输导成藏的临界值,随着控运断层活动性增大,断层纵向输导能力增强,新近系圈闭成藏的概率越高。     

基于砂箱物理模拟的断层封闭有效性评价新方法

泥岩涂抹的连续性影响油气跨断层运移,在相似岩性、相似应力条件下,泥岩厚度和断距长度是影响泥岩涂抹连续性的主要因素。本文结合岩芯观察,借助三维定量物理模拟实验对泥岩涂抹的连续有效性进行了研究。结果表明：① 泥岩有效涂抹是决定断层封闭性的必要条件,涂抹连续厚度是封闭性评价的重要参数;② 受剪切作用在断层带中形成连续的泥岩涂抹油气封堵层,其涂抹形成过程分为3个阶段即泥岩层未错断阶段、泥岩剪切涂抹层形成阶段和涂抹层连续性破坏阶段,其中前2个阶段是泥岩有效涂抹阶段,在第3个阶段出现泥岩涂抹连续性破坏从而导致封堵油气失效;③ 基于非连续性等比例模型提出了新的断层封闭性评价参数——泥岩连续涂抹最小厚度,建立了泥岩失去涂抹连续性的非等比例评价理论和数学模型,形成了基于断裂带泥岩连续涂抹断层封闭性评价参数SGRnew新算法。结果表明,考虑了泥岩涂抹有效性而识别的断块圈闭可靠程度高,目标优选更准确,在研究区块圈闭评价应用效果好。     

基于砂箱物理模拟的断层封闭有效性评价新方法

泥岩涂抹的连续性影响油气跨断层运移,在相似岩性、相似应力条件下,泥岩厚度和断距长度是影响泥岩涂抹连续性的主要因素.本文结合岩芯观察,借助三维定量物理模拟实验对泥岩涂抹的连续有效性进行了研究.结果表明:①泥岩有效涂抹是决定断层封闭性的必要条件,涂抹连续厚度是封闭性评价的重要参数;②受剪切作用在断层带中形成连续的泥岩涂抹油...     

黄骅坳陷埕北断坡不整合特征与油气成藏

黄骅坳陷埕北断坡处于歧口凹陷向埕宁隆起过渡的斜坡带上,发育多个不整合,这些不整合对该区的油气成藏起重要作用。利用地震资料,在剖面上将不整合划分为5种类型：褶皱不整合、断褶不整合、削截不整合、超覆不整合、平行不整合。其中平行不整合分布在凹陷区,褶皱不整合分布在基底,断褶不整合分布在大断裂下降盘,削截不整合分布在大断裂上升盘,而超覆不整合多分布在隆起斜坡区;利用测井资料,在纵向上将不整合划分为3层结构：不整合面之上岩石、风化粘土层及半风化岩石,由于每层结构的岩性与厚度不同,形成ACE型、ADE型、BCE型和BDF型4种岩性配置模式。不整合构成埕北断坡油气侧向运移的重要通道,同时在其之上形成超覆不整合油气藏,在其之下依靠风化粘土层遮挡形成削截不整合与褶皱不整合油气藏。勘探证实,研究区众多油气显示或油气藏均位于不整合面上、下50 m范围内。开展不整合与油气成藏关系研究,将拓宽黄骅坳陷隐蔽油气藏的勘探空间,对我国东部油气资源挖潜具有重要的理论与实践意义。     

渤海湾盆地南堡凹陷油气运移路径模拟及示踪

在油气成藏期分析的基础上, 采用盆地流线模拟技术对渤海湾盆地南堡凹陷成藏关键时刻油气运移过程进行了恢复, 根据原油含氮化合物和成熟度指标对典型油气富集区的油气运移路径进行了示踪.油气运移路径模拟结果表明, 研究区南部凹槽源内和源下油气藏在东营末期(距今24.6 Ma)有一期较小规模运移, 油气大规模运移时期为明化镇中期(距今9 Ma).南部凹槽源上油气藏和北部凹槽源内油气藏在明化镇中期有少量油气运移, 大规模运移时期为明化镇末期(距今2 Ma).目前南部凹槽勘探程度较低, 模拟结果表明其具有较大的勘探潜力.原油地球化学指标揭示在源上油气藏富集区, 对于伸入洼陷中心的油源断层, 油气主要沿断层走向, 向构造高部位及断层面两侧砂体运移; 对于平行洼陷中心的油源断层, 油气主要沿断层倾向向构造高部位运移.在源内油气藏富集区, 油气主要通过有效烃源岩层系内发育的砂体向构造高部位运移.      

高邮凹陷断层控油气作用的多样性

在探讨高邮凹陷断层发育时期和分布特点的基础上,结合油气分布特点,分析了断层在油气成藏中的作用类型,并探讨了其作用机理。依据断层在油气生成、运移、聚集和分布环节中的作用,把断层分为控源断层、供烃断层、改向断层、成圈断层和调整破坏断层。控源断层控制有效烃源岩展布和生烃时期的早晚,高邮凹陷控源断层下降盘为有效烃源岩分布区,而且西部地区早于东部地区生烃;供烃断层控制油气主运移通道的走势,其陡断面和凸断面为高邮凹陷断裂带油气的主运移通道;改向断层影响油气的富集层位和油气富集区的位置,其对高邮凹陷油气分布的影响存在“分散”和“富集”两种效应;成圈断层控制圈闭的类型及分布;调整破坏断层导致圈闭充满程度和原油物性的改变,高邮凹陷调整破坏断层为盐城期和三垛期活动断层。高邮凹陷断层的多期性和多样性导致断层体系中各断层封闭性在时空上的差异性和多变性,从而形成对油气控制的多面性和复杂性。     

松辽盆地葡西地区葡萄花油层断层垂向封闭性研究

在对松辽盆地葡萄花油层断层特征及构造发育史研究的基础上,计算了控制葡西地区断层垂向封闭性的断层带泥质含量和断面压力参数,评价了区内7条主要断层在姚家组沉积末、嫩二段沉积末、嫩三段沉积末以及现今4个时期对葡萄花油层的垂向封闭性,并简要地探讨了断层封闭性与油气成藏之间的关系。研究结果表明:在姚家组沉积末,断层垂向呈开启状态;在嫩二段沉积末,4号和5号断层呈开启状态,其余断层呈封闭状态;在嫩三段沉积末至现今,断层垂向均呈封闭状态。整体而言,葡西地区北北西向断层封闭性好,有利于封闭油气在葡萄花油层成藏;北北东向断层持续活动时间较长,是青山口组源岩油气的运移通道。     

南堡凹陷断层对中、上部含油组合油气成藏的控制作用

南堡凹陷断层极其发育,依据断层形成时期、变形特征及形成演化机制,可将南堡凹陷断裂系统划分6种类型(ⅠⅥ).其中,Ⅲ型、Ⅴ型和Ⅵ型断裂系统是中、上部含油组合的主要断层类型,也是重要的控藏断层类型;Ⅲ型断裂系统为晚期形成的断层,主要对中上部含油组合的油气起封闭或调节作用;Ⅴ型和Ⅵ型断裂系统为长期发育的断层,是油气从源岩层向中浅层储层垂向运移的主要通道.晚期活动断层形成的断层相关圈闭是形成油气藏的主要圈闭类型;晚期形成的断裂密集带控制油气藏的分布;断层分段生长形成的古转换带控制了沉积体系及砂体的展布,控制了油气藏的分布;断层对盖层的破坏程度控制了油气聚集的层位;断层封闭性演化控制了断层圈闭中油气的富集程度.